一种降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114413060A(43)申请公布日2022.04.29(21)申请号202111565665.3(22)申请日2021.12.20(71)申请人上海空间推进研究所地址201112上海市闵行区浦江镇万芳路801号(72)发明人丁卫华叶胜卿恒新陈菁陈阳春胡承云冯宇(74)专利代理机构上海段和段律师事务所31334代理人梁勤伟(51)Int.Cl.F16K49/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置(57)摘要本发明提供了一种降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，包括一种左右对称的金属薄壁扇形结构，由一个主板部分、两个侧板部分组成；所述装置主板部分开孔，开孔直径大小由发动机喷管大小决定，较喷管直径略大；所述装置在装配时，开孔面板需不超出发动机喷口；所述装置内外表面喷涂有机白漆，热控涂层的太阳吸收率αs不大于0.3，半球发射率εH不小于0.7。本发明的空间发动机在轨可能受到太阳光线的持续照射，使发动机控制阀门温度的偏高，可能引起阀门不能正常开启的安全性风险。本发明能解决空间发动机在轨阳照时控制阀门温度过高的问题，是控制阀门在此空间环境下可靠工作的有效保证。CN114413060ACN114413060A权利要求书1/1页1.一种降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，包括装置主体，其中：所述装置主体为左右对称的金属薄壁扇形结构；所述装置主体包括主板部和侧板部，侧板部设置在主板部的左右两侧；所述主板部设置有用于通过发动机喷管的开孔，所述通孔的直径大于发动机喷管的直径。2.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，所述装置主体通过内外侧边上的安装孔紧固于舱壁上。3.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，所述遮板组件的内外表面均喷涂有无机白漆，涂层厚度不小于120μm。4.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，所述遮板组件的内外表面均喷涂有无机白漆，涂层太阳吸收率αs不大于0.3，半球发射率εH不小于0.7。5.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，装置主体结构内侧通过螺钉安装于高温隔热屏支架上，结构外侧通过螺钉安装于舱壁内侧。6.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，装置主体采用隔热安装，与安装面之间垫3mm玻璃钢垫片。7.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，安装装置主体的紧固件采用钛螺钉。8.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，发动机喷管从主体板的孔内伸出，伸出距离为20mm～30mm。9.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，所述装置主体的两侧为镂空结构。10.根据权利要求1所述的降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置，其特征在于，所述主板部的板体与发动机喷口平面平行。2CN114413060A说明书1/4页一种降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置技术领域[0001]本发明涉及航天器发动机领域，具体地，涉及一种降低空间发动机控制阀门在轨温度的装置。背景技术[0002]国内外航天器发动机，尤其是空间推进用发动机普遍采用化学能推进剂，如双组元推进剂四氧化二氮、偏二甲肼、一甲基肼等，单组元推进剂DT‑3、无水肼等。[0003]国内外航天器设计时都将发动机和推力器放在舱外，一方面考虑到发动机和推力器工作时产生的热量容易向外辐射扩散，有助于降低发动机和推力器温度；另一方面可以确保航天器其它仪器不受高温羽流产物的影响。[0004]发动机、推力器的热控问题包括低温下的加热控温、工作时的散热设计以及在轨非工作状态下的温度控制。各型号实施过程中对低温下控制阀门、流道等的加热控制，以及工作时喷管的散热设计方面考虑较为全面。但对于在轨非工作状态下的外热流引起的高温问题的机理研究有所欠缺。[0005]目前卫星所用推进剂在工作压力下的汽化温度高于90℃，而阀门自身在制作和试验过程中均经历超过80℃高温的验证，因此一般将推力器阀门的在轨温度控制在0～80℃。在轨条件下，阀门是与推进剂相接触的。目前常用的双组元推进剂四氧化二氮、偏二甲肼、一甲基肼等与阀门内的密封材料聚四氟乙烯在温度较低时(通常指50℃以下)相容性较好。[0006]推进剂与密封材料在较高温度下的相容性级别需通过地面贮存试验，模拟实际使用条件获得。利用某推力器进行高温相容性实验，当浸泡温度超过65℃大约50h后，或浸泡温度50℃～60℃大约500h后，阀门的开启特性发生变化，推力器推力明显下